package com.atguigu.binarysorttree;

public class BinarySortTreeDemo {

  public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
    BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
    // 循环的添加结点到二叉排序树
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
    }

    // 中序遍历二叉排序树
    System.out.println("中序遍历二叉排序树~");
    binarySortTree.infixOrder(); // 1, 3, 5, 7, 9, 10, 12

    // 测试一下删除叶子结点

    binarySortTree.delNode(12);

    binarySortTree.delNode(5);
    binarySortTree.delNode(10);
    binarySortTree.delNode(2);
    binarySortTree.delNode(3);

    binarySortTree.delNode(9);
    binarySortTree.delNode(1);
    binarySortTree.delNode(7);

    System.out.println("root=" + binarySortTree.getRoot());

    System.out.println("删除结点后");
    binarySortTree.infixOrder();
  }
}

// 创建二叉排序树
class BinarySortTree {
  private Node root;

  public Node getRoot() {
    return root;
  }

  // 查找要删除的结点
  public Node search(int value) {
    if (root == null) {
      return null;
    } else {
      return root.search(value);
    }
  }

  // 查找父结点
  public Node searchParent(int value) {
    if (root == null) {
      return null;
    } else {
      return root.searchParent(value);
    }
  }

  // 编写方法:
  // 1. 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
  // 2. 删除node 为根结点的二叉排序树的最小结点
  /**
   * @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
   * @return 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
   */
  public int delRightTreeMin(Node node) {
    Node target = node;
    // 循环的查找左子节点，就会找到最小值
    while (target.left != null) {
      target = target.left;
    }
    // 这时 target就指向了最小结点
    // 删除最小结点
    delNode(target.value);
    return target.value;
  }

  // 删除结点
  public void delNode(int value) {
    if (root == null) {
      return;
    } else {
      // 1.需求先去找到要删除的结点  targetNode
      Node targetNode = search(value);
      // 如果没有找到要删除的结点
      if (targetNode == null) {
        return;
      }
      // 如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
      if (root.left == null && root.right == null) {
        root = null;
        return;
      }

      // 去找到targetNode的父结点
      Node parent = searchParent(value);
      // 如果要删除的结点是叶子结点
      if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
        // 判断targetNode 是父结点的左子结点，还是右子结点
        if (parent.left != null && parent.left.value == value) { // 是左子结点
          parent.left = null;
        } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) { // 是由子结点
          parent.right = null;
        }
      } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) { // 删除有两颗子树的节点
        int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
        targetNode.value = minVal;

      } else { // 删除只有一颗子树的结点
        // 如果要删除的结点有左子结点
        if (targetNode.left != null) {
          if (parent != null) {
            // 如果 targetNode 是 parent 的左子结点
            if (parent.left.value == value) {
              parent.left = targetNode.left;
            } else { //  targetNode 是 parent 的右子结点
              parent.right = targetNode.left;
            }
          } else {
            root = targetNode.left;
          }
        } else { // 如果要删除的结点有右子结点
          if (parent != null) {
            // 如果 targetNode 是 parent 的左子结点
            if (parent.left.value == value) {
              parent.left = targetNode.right;
            } else { // 如果 targetNode 是 parent 的右子结点
              parent.right = targetNode.right;
            }
          } else {
            root = targetNode.right;
          }
        }
      }
    }
  }

  // 添加结点的方法
  public void add(Node node) {
    if (root == null) {
      root = node; // 如果root为空则直接让root指向node
    } else {
      root.add(node);
    }
  }
  // 中序遍历
  public void infixOrder() {
    if (root != null) {
      root.infixOrder();
    } else {
      System.out.println("二叉排序树为空，不能遍历");
    }
  }
}

// 创建Node结点
class Node {
  int value;
  Node left;
  Node right;

  public Node(int value) {

    this.value = value;
  }

  // 查找要删除的结点
  /**
   * @param value 希望删除的结点的值
   * @return 如果找到返回该结点，否则返回null
   */
  public Node search(int value) {
    if (value == this.value) { // 找到就是该结点
      return this;
    } else if (value < this.value) { // 如果查找的值小于当前结点，向左子树递归查找
      // 如果左子结点为空
      if (this.left == null) {
        return null;
      }
      return this.left.search(value);
    } else { // 如果查找的值不小于当前结点，向右子树递归查找
      if (this.right == null) {
        return null;
      }
      return this.right.search(value);
    }
  }
  // 查找要删除结点的父结点
  /**
   * @param value 要找到的结点的值
   * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
   */
  public Node searchParent(int value) {
    // 如果当前结点就是要删除的结点的父结点，就返回
    if ((this.left != null && this.left.value == value)
        || (this.right != null && this.right.value == value)) {
      return this;
    } else {
      // 如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
      if (value < this.value && this.left != null) {
        return this.left.searchParent(value); // 向左子树递归查找
      } else if (value >= this.value && this.right != null) {
        return this.right.searchParent(value); // 向右子树递归查找
      } else {
        return null; // 没有找到父结点
      }
    }
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Node [value=" + value + "]";
  }

  // 添加结点的方法
  // 递归的形式添加结点，注意需要满足二叉排序树的要求
  public void add(Node node) {
    if (node == null) {
      return;
    }

    // 判断传入的结点的值，和当前子树的根结点的值关系
    if (node.value < this.value) {
      // 如果当前结点左子结点为null
      if (this.left == null) {
        this.left = node;
      } else {
        // 递归的向左子树添加
        this.left.add(node);
      }
    } else { // 添加的结点的值大于 当前结点的值
      if (this.right == null) {
        this.right = node;
      } else {
        // 递归的向右子树添加
        this.right.add(node);
      }
    }
  }

  // 中序遍历
  public void infixOrder() {
    if (this.left != null) {
      this.left.infixOrder();
    }
    System.out.println(this);
    if (this.right != null) {
      this.right.infixOrder();
    }
  }
}
